Effect of methylprednisolone use on the rotator cuff in rats: biomechanical and histological study

Rev Bras Ortop. 2015 May 28;50(3):260-5. doi: 10.1016/j.rboe.2015.05.002. eCollection 2015 May-Jun.

Abstract

Objective: To evaluate the influence of treatment with different doses of methylprednisolone on the mechanical resistance and possible histological alterations of the rotator cuff tendon in rats.

Methods: Male Wistar rats were divided randomly into four treatment groups: sham, vehicle or 0.6 mg/kg or 6.0 mg/kg of methylprednisolone. Changes to mechanical resistance (in N) and histological parameters (fibrillar appearance, presence of collagen, edema and vascular proliferation) of the rotator cuff tendon were evaluated. The analyses were conducted after administration of one treatment (24 h afterwards), two treatments (7 days afterward) or three treatments (14 days afterwards), into the subacromial space.

Results: Seven and fourteen days after the treatments were started, it was found that in a dose-dependent manner, methylprednisolone reduced the mechanical resistance of the rotator cuff tendon (p < 0.05 in relation to the vehicle group). Modifications to the histological parameters were observed on the 7th and 14th days after the first infiltration, especially regarding the presence of collagen and vascular proliferation, for the dose of 0.6 mg/kg of methylprednisolone, and also regarding the presence of collagen, edema and vascular proliferation for the dose of 6.0 mg/kg of corticoid.

Conclusion: The results obtained demonstrated a relationship between methylprednisolone use through infiltration into the subacromial space and reduction of the mechanical resistance of and histological modifications to the rotator cuff tendon in rats.

Objetivo: Avaliar a influência do tratamento com diferentes doses de metilprednisolona sobre a resistência mecânica, bem como possíveis alterações histológicas do tendão do manguito rotador (MR) em ratos.

Métodos: Ratos Wistar machos foram divididos aleatoriamente em quatro grupos de tratamento como sham, veículo, 0,6 mg/kg ou 6 mg/kg de metilprednisolona. Alterações na resistência mecânica (em N) e em parâmetros histológicos (aparência fibrilar, presença de colágeno, edema e proliferação vascular) do tendão do manguito rotador (MR) foram avaliadas. As análises foram feitas após o tratamento com uma (24 horas após), duas (sete dias após) ou três (14 dias após) administrações no espaço subacromial.

Resultados: Após sete e 14 dias do início do tratamento a metilprednisolona reduziu, de maneira dependente de dose, a resistência mecânica do tendão do MR (p < 0,05 em relação ao grupo veículo). Também foram observadas modificação em parâmetros histológicos nos dias sete e 14 após a primeira infiltração, principalmente quanto à presença de colágeno e proliferação vascular para a dose de 0,6 MG/kg de metilprednisolona e presença de colágeno, edema e proliferação vascular para a dose de 6 mg/kg do corticoide.

Conclusão: Os resultados obtidos demonstram uma relação entre o uso de metilprednisolona por infiltração no espaço subacromial e a redução da resistência mecânica e modificações histológicas no tendão do MR de ratos.

Keywords: Corticoids; Orthopedics; Rotator cuff.